Osmiyum Hakkında Her Şey

osmiyum - nadir bir metal, platin grubuna aittir. Platin reaksiyonu üzerine yapılan deneyler sonucunda İngiltere'de keşfedilmiştir. Osmiyum adı Yunanca verilmektedir ve çeviride “koku” anlamına gelmektedir. Bu asil metal nedir? Özellikleri ve kullanımı nedir?

Bu elementin keşfi 1803 yılında İngiliz kimyager Smithson Tennant ve William H. Wallastan tarafından tesadüfen gerçekleşti. Platinun bir asit karışımı (sülfürik ve nitrik) reaksiyonu üzerine yapılan deneyler sonucunda, ortaya çıkan çökelti, klor ve çürümüş turp kokusunu anımsatan hoş olmayan bir aroma gösterdi. Benzer deneyler Fransa'da Colle Descotti, Antoine de Fourcoy ve Vauclins tarafından gerçekleştirildi. Araştırmalarının bir sonucu olarak, platinden çözünmeyen bir çökelti içinde bilinmeyen bir madde de buldular.

Bu kimyasal elementlerin keşfi, Tennant'tan 21 Haziran 1804 tarihli yazılı bir mesajla Londra'daki Royal Society'ye sunuldu. Kimyasal elementlerin periyodik tablosunda, metal 76 numaralı sıralamanın altında bulunur. Metal, saf halde külçeler tarafından bulunmaz, bu nedenle kimyasal formülü çözünmüş formda sunulur.

Element madenciliği geri dönüştürülmüş malzemelerden yapılmıştır. İridyum, platin, platin-paladyum cevheri veya bakır ve nikel cevherlerinden ayrılmasının bir sonucu olarak. Dünyadaki tüm elementin yıllık üretimi 1 tonu geçmez.

Dünyanın en büyük yatakları, Ural Dağları ve Sibirya Rusya'da, kuzey eyaleti Alaska ve batı devleti Kaliforniya Amerika'da Kanada Kuzey Amerika'da Kolombiya Güney Amerika ve bazılarında Güney Afrika ülkeleri, Avustralyaada Tazmanya. Şu anda, önemli miktarda osmiyum depoziti kabul edilmektedir. Güney Afrika'da sendeki yeteneği kendine karmaşık, orada en çok şey alırlar. En büyük metal yataklarının Güney Afrika'da olduğu düşünüldüğünde, bu nadir toprak metalinin dünya fiyatları oldukça yüksektir. Kazakistan Dünyadaki tek büyük osmiyum-187 ihracatçısı olarak kabul edilir. Çin'in platin cevheri rezervleri olmasına rağmen, önemli miktarda osmiyum içermez.

Bu madde toz halinde depolanır ve kristaller halinde erimediğinden, fiziksel özellikleri nedeniyle üzerine bir işaret koymak mümkün değildir. Bu metalin külçelerinin imalatı için elektron demeti veya tozdan ark ısıtması kullanılır; bir potada ısıtma da kullanılır.

Osmiyum gümüş-mavi bir metale benziyor. Bu en yoğun elementlerden biridir, yoğunluğu metreküp başına 22.600 kilogramdır, ancak aynı zamanda madde oldukça kırılgandır, kolayca kırılır ve parçalanır. Yüksek özgül ağırlığa sahiptir ve oldukça yüksek sıcaklık etkilerinde bile parlayabilir. Parametreler ve önemli erime sıcaklığı nedeniyle, işlenmesi zordur. Doğada, altısı stabil kabul edilen yedi izotop şeklinde bulunur, bunlar osmiyum-184, osmiyum-187, osmiyum-188, osmiyum-189, osmiyum-190 ve osmiyum-192'dir. 162 ila 197 arasında kütle numaralarına sahip radyoaktif metal izotoplar laboratuardan elde edildi ve bazı nükleer izomerler de yapay olarak elde edildi.

Bu metale sahip hemen hemen tüm bileşikler iç organlara, görsel, işitsel bozukluklara zarar verir. Osmiyum çiftleri tarafından zehirlenme durumunda, vücutta geri dönüşümsüz bozukluklar ve ölüm meydana gelebilir. Bilim adamları, sonuçları aneminin hızlı gelişimi, normal solunum fonksiyonlarının eksikliği olan hayvanlar üzerinde deneyler yaptılar. Bunun hızla gelişen bir ödem olduğu sonucuna varıldı. Tıpta kullanılan osmiyum tetraoksit, çok agresif bir maddedir. Dünyadaki en aşağılık kokuya sahiptir. Zehirlenme sırasında cilt acı çeker, rengi yeşil veya siyaha dönüştürür, genellikle buna iyileşmesi çok uzun sürecek ülserler ve çatlaklar eşlik eder.

Endüstriyel tesis çalışanları en yüksek risk altındadır; tüm güvenlik standartlarına göre, sadece solunum maskelerinde ve özel kıyafetlerde çalışırlar. Osmiyum oksit içeren tüm kaplar, yönetmeliklere uygun olarak mühürlenir ve saklanır. Nevyanskite minerallerini elde etmek için, platin aqua regia vasıtasıyla bir çözeltiye dönüştürülür. Daha sonra elde edilen çökelti, 8 kat miktarda çinko ile işleme tabi tutulur - bu alaşım nispeten kolay bir şekilde toz haline dönüştürülür, daha sonra baryum peroksit ile birleştirilir. Bir sonraki adım, elde edilen kütlenin aqua regia kullanılarak işlenmesi, osmiyum tetroksidin ayrılması için bir aparattan damıtmadır.

Maddenin bir alkali çözeltisine maruz bırakılmasıyla tuz elde edilir. Tuz çözeltisi etkilenir hiposülfatSonuç olarak, amonyum klorür yardımıyla metal zaten bir Fremy tuzu şeklinde çökelir. Çökelti yıkanır, süzülür ve kalsine edilir. Tüm bu eylemlerin sonucu süngerimsi osmiyumdur. Daha sonra asitlerle temizlenir, bir elektrik akımı altında bir hidrojen akımı altında restore edilir ve soğutulur. böylece % 99.9'a kadar osmiyum örnekleri alır.

Bu elementin kimya açısından özellikleri şaşırtıcıdır. Aşağıdakiler bunların en temelleri olarak kabul edilir.

1. Osmiyum alkaliler ve asitlerle hiç reaksiyona girmez. Alkali eriyiklerle reaksiyonda suda çözünür osmata oluşturur. Nitrik ve hidroklorik asitlerin bir karışımı ile etkileşim, son derece yavaş bir reaksiyon verir.
2. Mikroskobik dozlarda bile çok toksiktir. Özellikle toksik platin'den salınan osmiyum oksittir.
3. Özellikle refrakter olduğu için metalin kaynama sıcaklığını belirlemek imkansızdır.
4. Toz içindeki metal aşağıdaki maddelerle kolayca reaksiyona girer: saf oksijen, halojenler, sülfürik veya nitrik asitler.
5. Çeşitli bileşiklerde -2 ila +8 arasında oksit sayısı alır. En yaygın olanları +2, +3, +4 ve +8'dir.
6. Küme bileşikleri oluşturabilir.
7. Ana mineraller katı çözeltilerle ilgilidir ve iridyumun osmiyum alaşımları ile temsil edilir - bunlar sysertskite ve nevyanskite'dir. Dahası, syrskite'nin farklı bir adı vardır - iridyum osmiyum ve nevyanskite - osmisty iridyum.

yoğunluk Osmiyum, santimetre küp başına yaklaşık 22.61 gramdır. Kristaller, griden maviye kadar çeşitli renk tonlarına sahip güzel bir gümüş parlaklığa sahiptir. Külçeler, toz menekşe renginde koyu mavi bir renk gösterir. Tüm metallerin gümüş rengi bir parlaklığı vardır. Elemanın toksisitesi, kuyumculuk endüstrisinde kullanılmasına izin vermez. Ana fiziksel özellikler böyle belirtilmiştir.

1. Bu elementin erime noktası oldukça yüksektir, 3000 derecenin üzerindeki bir sıcaklıkta erime mümkündür.
2. Metalin manyetik özelliği yoktur.
3. İnanılmaz sertlik. Bu metalin ilave edildiği alaşımlar, aşınma direnci, dayanıklılık, korozyon ve mekanik strese karşı daha fazla direnç kazanır.
4. Kaynama noktası 5012 ºC'dir.
5. Mohs sertliği 7'dir.
6. Vickers sertliği 3-4 GPa'dır.

Elemanın kendisinin önemli maliyeti nedeniyle, bu metal seri endüstriyel üretimde nadiren kullanılır. Osmiyumun kapsamı, katalizör olarak kullanıldığı kimya endüstrisindeki endüstri tarafından temsil edilir. Osmiyum tetraoksit bazı ilaçların bir parçası olarak kullanılır. Laboratuvar testlerinde, canlı dokuların boyanması için kullanılır, hücre yapısının korunmasını sağlar.

Havacılık ve uzay endüstrisinde, osmiyum kullanılır havacılık ve roket teknolojisi için ekipman elektronik ekipmanlarında, yanı sıra üretimde nükleer silahlar. Manyetik özelliklerin eksikliği nedeniyle, Rolex gibi markalı saatlerin üretiminde metal kullanılmaktadır. Platinlu bir osmiyum alaşımı kullanılır. cerrahi implantlar oluşturmak - Kalp pili veya pulmoner trunk supapları.

1. Yaklaşık 770 GPa'lık bir basınçta, osmiyum iç orbitallerdeki elektronlarla etkileşir, maddenin yapısı değişmeden kalır.
2. osmiyum kayalarda toplam maden yatakları kütlesinin yüzde yarısı bulunur.
3. Yüksek yoğunluk nedeniyle metalin görünümü ve gerçek kütlesi çok farklıdır. Bu nedenle, bu metal tozu ile doldurulmuş 0,5 litrelik bir plastik şişe, su ile doldurulmuş 10 litrelik bir kovadan daha ağır olacaktır.
4. Bu metal ilk beşte pahalı.
5. Üç kat osminin maliyeti bir ticari sırdır, açık kaynaklarda 1 gram madde için yaklaşık fiyatı bulabilirsiniz.
6. Osmiyumun refrakterliği nedeniyle elektrik lambasının tarihinde not edildi. Almanya'dan bilim adamı K. Auer von Welsbach, bir kömür ampulünde osmiyum filamanının yerini almayı önerdi. Ampuller enerji yoğunluğunun 3 kat daha az olduğu ortaya çıktı ve aydınlatma belirgin şekilde iyileşti. Doğru, yakında yerini daha yaygın olan tantal aldı, bunun yerine tungsten aldı.
7. Benzer bir durum nadir metal ve amonyak üretiminde de oldu. 1908 yılında Almanya'dan kimyacı Fritz Haber tarafından geliştirilen amonyak sentez yöntemi, katalizör kullanılmadan imkansızdır.Başlangıçta, o sırada kullanılan katalizörler özelliklerini sadece önemli sıcaklık koşulları varlığında gösterdiler ve yüksek verimliliğe sahip değillerdi, bu nedenle bir değiştirme arayışı çok alakalı idi. Karlsruhe Yüksek Teknik Okulu laboratuvarından bilim adamları, ince dağılmış osmiyumun katalitik bir eleman olarak kullanılmasını önerdiler. Test sonuçları bu fikrin değerli olduğunu, katalitik sıcaklığın 100 ºC'den fazla düştüğünü ve amonyak üretiminin önemli ölçüde arttığını doğruladı. Doğru, daha sonra osmiyi reddetti, ancak böyle önemli bir sorunun çözülmesine yardımcı oldu.

Osmiyum ve diğer nadir ve benzersiz metaller çeşitli endüstrilerde önemli rol. Tüm toksisitesi ile bile, insanların hayatını ve sağlığını korur.

Bir sonraki videoda osmiyum hakkında daha fazla bilgi alabilirsiniz.